Синий светодиод

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Голубой светодиод»)
Перейти к навигации Перейти к поиску
Синий светодиод

Си́ний светодио́д — светоизлучающий оптоэлектронный полупроводниковый прибор с синим цветом свечения.

Технологии[править | править код]

Задача состояла в разработке недорогих светодиодов, основанных на полупроводниках с большой шириной запрещённой зоны, поскольку энергия излучаемых фотонов, возникающих при рекомбинации электронов и дырок, зависит именно от этой величины. Полупроводниками с большой шириной запрещённой зоны являются карбид кремния, соединения элементов II и IV группы таблицы Менделеева и нитриды элементов III группы. Однако у светодиодов на основе карбида кремния оказался слишком мал КПД и низок квантовый выход излучения. У светодиодов на основе оксида цинка было слишком большое сопротивление, из-за этого они перегревались. Наиболее перспективными материалами были нитрид галлия, нитрид алюминия и нитрид индия, а также их тройные соединения.

История создания[править | править код]

Первый синий светодиод был создан ещё в 1971 в компании RCA. Его разработал Жак Панков[1], создавший светодиод на основе нитрида галлия.[2]

Первые промышленные синие светодиоды на основе карбида кремния серийно выпускались в 1980-х годах[3], в том числе и в СССР. Однако их яркость была весьма невелика, поэтому они не получили существенного распространения.

В конце 1980-х годов Исаму Акасаки и Хироси Амано в университете Нагойи создали синие светодиоды на основе нитрида галлия, усовершенствовав метод эпитаксиального выращивания кристалла. В начале 1990-х годов японский инженер Сюдзи Накамура, работавший в то время на японскую корпорацию «Nichia Chemical Industries», создал технологию промышленного выращивания синих и зелёных светодиодов, применив жёлто-зелёные люминофоры на основе алюмо-иттриевых гранатов для покрытия синих светодиодов и создания светодиодов белого свечения. «Nichia Chemical Industries» выплатила Накамуре денежную премию, в то время эквивалентную 2000 долларов США. Изобретатель же посчитал, что его изобретение оценили недостаточно. Он обратился в суд и отсудил у «Nichia Chemical Industries» сумму в японских йенах, эквивалентную 7 млн долларов США.

К 1993 году компании «Nichia» удалось начать промышленный выпуск синих светодиодов нового типа. К 2002 году доля производства синих светодиодов у компании возросла до 60 процентов от общего объёма производства.

На этом же принципе удалось создать ультрафиолетовые светодиоды.

В 2014 году за создание синих светодиодов японцам Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамуре (гражданин США) присуждена Нобелевская премия по физике[4].

Применение[править | править код]

Помимо расширения спектра дискретных индикаторов и создания полноцветных светодиодных панелей, изобретение недорогих синих светодиодов открыло путь к созданию и успешному коммерческому применению белых светодиодов на основе частичного переизлучения голубой части спектра в свет с бо́льшими длинами волн (жёлтый, красный) при помощи люминофоров — наиболее перспективных на сегодня источников белого света для освещения.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. E. Fred Schubert Light-emitting diodes 2nd ed., Cambridge University Press, 2006 ISBN 0-521-86538-7 page 16-17
  2. Milestones in Development of LED (недоступная ссылка). Дата обращения 9 октября 2014. Архивировано 14 октября 2014 года.
  3. Stringfellow, Gerald B. High brightness light emitting diodes. — Academic Press, 1997. — С. 48, 57, 425. — ISBN 0127521569.
  4. Нобелевскую премию по физике получили создатели синих светодиодов // Ведомости 07.10.2014